为什么智能手机的屏幕变得越来越大?
为什么智能手机的屏幕变得越来越大?-移动阅读二维码

为什么智能手机的屏幕变得越来越大?

*在不考虑续航、发热、握持舒适度、便捷性等因素时,屏幕是越大越好。
*下文中默认把5.5寸以上机型称为大屏机型。
这东西必须写在前边,放后边没人看( ▼-▼ )

————————————正文开始————————————

1.智能机的发展,是不断提升的性能与续航、散热的斗争史。提升尺寸可以很简单的解决这些问题。
2.目前能让智能机做出革命性的改变的技术还没出现,缺乏创新的厂商只好拿大屏当卖点。

以上就是本文的主题。

手机的发展与计算机,准确的说是笔记本电脑很像:性能不断提高,价格越来越低。
使用者希望手机不会出现延迟、卡顿、掉帧,在处理数据时花费的时间越短越好。

所以手机CPU性能不断提升,是正如计算机一样,CPU不可能无限制的发展下去;但是其稳定性和功耗以及发热性能等方面不进一步不断的提升。intel自从Ivy Bridge、Haswell直到下一代
Broadwell,它们的性能几乎没有太大提升,大幅提高的是能耗比,还有核心显卡的能力。在几年之后,智能机CPU的发展也会走上这条道路

目前智能机的性能还没有达到天花板,依然处在快速提升阶段,不过已经放缓。
原因就在于:智能机能耗比和电池能量密度没有大幅提升的情况下,现在的主流尺寸已经无法承受高性能所带来的续航下降、发热严重这两个严重的问题。

让我们先从续航说起:

必须引出一个概念:能量密度
在这里我们暂且把它定义为:相同体积下,电池所能存储的电能。

为什么智能手机的屏幕变得越来越大?
从上图我们可以清楚地看到,iPhone 3GS使用的是能量密度较低的锂聚合物而非锂离子电池,所以之后的Galaxy S2就一下有比较大的提升。
但不论是iPhone还是Galaxy,智能机电池的能量密度一直在提升,但是已经越来越慢。也说明苹果和三星对于电池潜力的挖掘也越来越接近极限了。

电池的能力密度无法大幅提升,那么怎么才能在性能不断拔高的同时保持,甚至提高续航?
脚趾头想也能知道:增大智能机尺寸。

更大的尺寸,可以使得对电池能量密度的要求没有那么高。
对比一下iPhone 5s和S5,电池无疑是iPhone 5s的主角,而S5的电池占用体积的比例明显小得多。
为什么智能手机的屏幕变得越来越大?

为什么智能手机的屏幕变得越来越大?
所以无论对于厂商还是用户,想要更好的性能和续航,最简单有效的方法就是:变大。
不能太厚,自然只能增加长和宽。

iPhone目前能在如此小的尺寸里保证了目前的续航和性能,着实让人吃惊。
不过苹果真的不想变大吗? 他们不能啊,谁让他们当年放话说“iPhone一定要满足单手操作”。
所以在解决单手操作问题之前,在不让厚度增加的前提下,苹果不会贸然变大,不过他们一直在改进。
iOS 7的滑动返回就是为大屏iPhone的单手操作做准备,iOS 7的图标扁平化设计也更适合大屏幕。iOS 8的元素过多,导致在4寸屏幕上显得有些拥挤。
更何况一下把屏幕提升到5寸以上,以后的iPhone还怎么卖呢?
所以iPhone屏幕变大只是时间问题。

接下来说说散热:

目前移动设备的性能很大一部分是被散热限制的。

同等尺寸的手机,所采用的硬件功耗,或者说处理器系统的功耗是有极限的,只要超越这条线,就必须要降低工作频率,否则将会无法阻止温度的上升,性能自然也就无从谈起。因此我们认为,“手机的极限功耗不应该超过其最大可散热功耗”

高通首先提出了一个自定义的性能标准:移动处理器的极限温度是45℃,TDP热设计功耗应控制在2.5-3W之间(平板可以放宽到5W)。如果超过这个范围,硬件将很容易损坏,并且寿命岌岌可危。

下面计算开始,首先计算对流散热量,我们选择iPhone 5s作为标准对象。iPhone 5s的尺寸为123.8×58.6×7.6毫米,因此正面的面积为0.0073平方米。垂直放置的情况下,iPhone 5s一个正面的传热系数为4.65W/(m2•℃),也就是说这样一个表面可以靠对流散发的热量是0.68W,由于有两个表面,因此靠机身自然对流可以散发的热量为1.36W。考虑到还有侧边的存在,我们可以认为这个功率是1.5W。
接下来计算辐射热量。由于iPhone 5s的材质是铝合金和玻璃,氧化铝合金的辐射率大约在0.3左右,而玻璃的辐射率大约是0.85,因此整体辐射率取0.6,那么在外壳温度整体为45度的时候,靠辐射可以散发的热量经过计算大约是1.16W。
也就是说,一台通体45度,垂直置于静态25度的环境中的iPhone 5,可以散发的热量极限是2.66W。

实际环境中,考虑到用户体验,手机不会也不可能做到整机均匀发热,这无疑会降低手机的散热能力,但由于人体与手机的接触也可以带走一定的热量,因此两者互有增减,相信整体的散热功率不会与计算数值差距过大。因此,大约2.66W就是iPhone 5所能承受的最大整机功率(这里直接使用了整机功率,这是因为目前电子产品除了天线部分以外,消耗的电能绝大部分都转化成了热量,耗电量和发发热量基本相等)。

再来看看Galaxy S4。由于计算的方式是相同的,因此过程就不给出了,唯一的不同是,作为塑料外壳的Galaxy S4,在热辐射效率上要高于铝合金的iPhone 5,具体来说在0.9左右(看来塑料机还是有一些好处的)。结果直接给出,Galaxy S4在同等条件下的散热量为4.15W。
Galaxy S4旗舰安卓手机的代表,因此更大尺寸的机器我们就不计算了。结果显而易见,对于iPhone 5s这种尺寸的手机而言,系统的极限功率是2.66W,而Galaxy S4尺寸的产品则为4.15W。体积处于两者之间的产品,散热能力则介于它们之间。至此,体效积中的体就已经有了结论。因为这个参数是不会因为技术提升而改变的,所以它可以作为我们判定未来新技术与新可能的良好标准。

那么目前iPhone 5s的TDP是多少呢?根据目前的资料来看,满载时约为3W,一般负荷下约为2.3W。对于S4,这两个数字分别约为4.5w和4W。

在满负荷时,不论是iPhone 5s还是S4,都超过机身所能承受的散热极限,那么只能选择降频。
把话题拉回来,我们从上面的计算中也可以看到尺寸变大,是提高散热效率最简单的方法,
所以,这也是智能机尺寸越来越大的原因之一。

关于:目前能让智能机做出革命性的改变的技术还没出现,缺乏创新的厂商只好拿大屏当卖点。

让我们回想一下,智能机的历史上有哪些创新能够称得上划时代的里程碑?

  • ●触摸屏配合多点触控技术,是对输入方式的颠覆;
  • ●去掉实体键盘使得屏幕变大,是对输出的提升;
  • ●Siri、Cortana、Google Now这样的人工智能,简化了与设备的交流复杂程度;

以上这些,都围绕着两点:“输入和输出”。
在当下,想要再次做出革命性的改变,难之又难。
智能手机的创新时代,结束了。
近几年唯一称得上创新性改进的,只有Touch ID,和索大法的IP67防水。

想要继续做出创新,除非以下革命性技术出现:

  • ●电池能量密度极限被突破,能大幅提升续航;
  • ●裸眼3D技术成熟;
  • ●全息投影技术得到实现;
  • ●手机各个配件都做到可弯曲;

但是目前,以上那些离我们还过于遥远,单纯拼硬件又无法摆脱同质化。
缺乏创新的厂商普遍只能靠”增大屏幕”这个噱头而活。

屏幕,满足的是人的视觉需求,自然是越大越好。
但简单把智能手机越来越大归结在视觉需求,是缺乏依据的。
电影巨幕、电视、PC显示器它们仅仅有一个功能:输出信息。
它们不需要考虑续航、发热、握持舒适度、便捷性等因素。
可是手机不行,我一般把5.5寸以上称为大屏,可以保证大部分人单手接打电话,相对于小尺寸平板,也不会太过重合。

 

本文链接:http://www.mobileui.cn/phone-screen-become-more-big.html
本文标签: , , , ,